Estrangulador (electrónica)
8 de septiembre de 2018|
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Un estrangulador con dos devanados de 20 mH y diseñado para manejar 2 A
Enelectrónica, aahogoes uninductorSe utiliza para bloquear frecuencias más altas.corriente alterna(AC) en uncircuito eléctrico, mientras pasa frecuencias más bajas ocorriente continua(DC). Un estrangulador generalmente consiste en unbobinade alambre aislado a menudo enrollado en unnúcleo magnético, aunque algunos consisten en una "perla" de ferrita con forma de rosquilla ensartada en un cable. El estranguladorimpedanciaaumenta con la frecuencia. Su bajaresistencia eléctricaPasa tanto CA como CC con poca pérdida de potencia, pero suresistencia reactivalimita la cantidad de CA que pasa.
El nombre proviene de bloquear («estrangular») las altas frecuencias al dejar pasar las bajas. Es un nombre funcional; el nombre «estrangulador» se usa si un inductor se usa para bloquear o desacoplar frecuencias más altas, pero simplemente se llama «inductor» si se usa enfiltros electrónicosocircuitos sintonizadosLos inductores diseñados para usarse como estranguladores generalmente se distinguen por no tener una construcción de baja pérdida (altaFactor Q) necesarios en inductores utilizados en circuitos sintonizados y aplicaciones de filtrado.
Contenido
Tipos y construcción[editar]
UnMFoRadio de alta frecuenciaestrangulador para décimas de amperio y unperla de ferritaVHFestrangulador para varios amperios.
Aestrangulador de "perlas" de ferrita, que consiste en un cilindro de ferrita que rodea el cable de alimentación de una computadora para bloquear el ruido electrónico.
Los estranguladores se dividen en dos grandes clases:
Choques de audiofrecuencia (AFC): diseñados para bloquearaudioy frecuencias de la línea eléctrica mientras permite el paso de CC
Choques de radiofrecuencia (RFC): diseñados para bloquearfrecuencias de radiomientras permite el paso del audio y la corriente continua.
Choques de frecuencia de audio[editar]
Las bobinas de choque de audiofrecuencia (AFC) suelen tener núcleos ferromagnéticos para aumentar su inductancia. Su construcción suele ser similar a la de los transformadores, con núcleos de hierro laminado y un entrehierro. El núcleo de hierro ayuda a mejorar la inductancia.[1]Un uso importante en el pasado era en rectificadores de potencia y controladores de motores de corriente continua para producir corriente continua (CC), donde se utilizaban junto con condensadores electrolíticos de gran tamaño para eliminar la ondulación de tensión (CA) en la CC de salida. Un circuito rectificador diseñado para un filtro de salida con inductancia puede producir una tensión de salida de CC excesiva y someter los condensadores del rectificador y del filtro a corrientes de entrada y ondulación excesivas si se retira el inductor. Sin embargo, los condensadores electrolíticos modernos con altas corrientes de ondulación nominales, yreguladores de voltajeQue eliminan más ondulación de la fuente de alimentación que las bobinas de choque, han eliminado las bobinas de choque pesadas y voluminosas de las fuentes de alimentación de frecuencia de red. Las bobinas de choque más pequeñas se utilizan enfuentes de alimentación conmutadasPara eliminar los transitorios de conmutación de alta frecuencia de la salida y, en ocasiones, de la realimentación a la entrada de la red eléctrica. Suelen tener núcleos de ferrita toroidales.
AlgunoHazlo tú mismoLos aficionados al audio de automóviles utilizan bobinas de estrangulación con los sistemas de audio de automóviles (específicamente en el cableado de unsubwoofer, para eliminar las frecuencias altas de la señal amplificada).
Choques de radiofrecuencia[editar]
Los choques de radiofrecuencia (RFC) a menudo contienen polvo de hierro oferritonúcleos que aumentan la inductancia y el funcionamiento general.[1]A menudo están enrollados en patrones complejos (bobinado de cesta) para reducirautocapacitanciayefecto de proximidadpérdidas. Los choques para frecuencias aún más altas tienen núcleos no magnéticos y baja inductancia.
Una forma moderna de estrangulador utilizado para eliminar el ruido de RF digital de las líneas es elperla de ferritaUn núcleo de ferrita cilíndrico o toroidal que se desliza sobre un cable. Se ven a menudo en cables de computadora. Un valor típico de choque de RF podría ser de 2 miliohmios.Enriques.
Choques de modo común (CM)[editar]
Configuración típica de un estrangulador de modo común. Las corrientes de modo común, I1 e I2, que fluyen en la misma dirección a través de cada devanado del estrangulador, crean campos magnéticos iguales y en fase que se suman. Esto hace que el estrangulador presente una alta impedancia a la señal de modo común.[2]
El estrangulador de modo común, en el que dos bobinas se enrollan en un solo núcleo, es útil para la supresión deinterferencia electromagnética(EMI) yinterferencia de radiofrecuencia(RFI) defuente de alimentaciónLíneas y para prevenir el mal funcionamiento de dispositivos electrónicos de potencia. Permite el paso de corrientes diferenciales (iguales pero opuestas), a la vez que bloquea las corrientes de modo común.[3]El flujo magnético producido por las corrientes de modo diferencial (DM) en el núcleo tiende a cancelarse mutuamente, ya que los devanados están acoplados negativamente. Por lo tanto, el estrangulador presenta poca inductancia o impedancia a las corrientes de modo diferencial (DM). Normalmente, esto también significa que el núcleo no se saturará con corrientes de modo diferencial elevadas, y la corriente nominal máxima se determina, en cambio, por el efecto de calentamiento de la resistencia del devanado. Sin embargo, las corrientes de modo diferencial (CM) presentan una alta impedancia debido a la inductancia combinada de los devanados acoplados positivamente.
Los choques CM se utilizan comúnmente en aplicaciones industriales, eléctricas y de telecomunicaciones para eliminar o disminuir el ruido y la interferencia electromagnética relacionada.[4]
Choque CM con corriente DM
Reducción de la emisión del campo magnético cercano[editar]
Cuando la bobina CM conduce corriente CM, la mayor parte del flujo magnético generado por los devanados se concentra en el núcleo del inductor debido a su alta permeabilidad. En este caso, el flujo de fuga, que también representa la emisión del campo magnético cercano de la bobina CM, es bajo. Sin embargo, la corriente DM que fluye a través de los devanados generará un alto campo magnético cercano emitido, ya que los devanados están acoplados negativamente. Para reducir la emisión del campo magnético cercano, se puede aplicar una estructura de devanado trenzado a la bobina CM.
Un estrangulador CM de devanados trenzados equilibrados
El prototipo del estrangulador CM de bobinado trenzado equilibrado
La diferencia entre el inductor CM de bobinados trenzados balanceados y el inductor CM balanceado convencional de dos bobinados radica en que los bobinados interactúan en el centro de la ventana abierta del núcleo. Al conducir corriente CM, el inductor CM de bobinado trenzado balanceado puede proporcionar una inductancia CM idéntica a la del inductor CM convencional. Al conducir corriente DM, los bucles de corriente equivalentes generan campos magnéticos de dirección inversa en el espacio, de modo que tienden a cancelarse entre sí.
Los bucles de corriente equivalentes y los campos magnéticos generados
Medición de la emisión del campo magnético cercano[editar]
Necesitamos conducir una corriente al inductor y usar una sonda para medir la emisión de campo cercano. Primero, se conecta un generador de señales, que funciona como fuente de voltaje, a un amplificador. La salida del amplificador se conecta al inductor que se está midiendo. Para monitorear y controlar la corriente que fluye a través del inductor, se coloca una pinza amperimétrica alrededor del cable conductor. A continuación, se conecta un osciloscopio a la pinza amperimétrica para medir la forma de onda de la corriente. A continuación, se utiliza una sonda para medir el flujo en el aire. Otro analizador de espectro se conecta a la sonda para recopilar los datos.
Configuración del experimento de medición
https://en.wikipedia.org/wiki/Choke_(electronics)
